#pragma once

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <cassert>
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include <jsoncpp/json/json.h>
#include "../comm/Util.hpp"
#include "../comm/Log.hpp"
#include "../comm/httplib.h"
#include "ojmodel.hpp"
#include "ojview.hpp"


namespace ns_control
{
    using namespace ns_util;
    using namespace ns_log;
    using namespace ns_model;
    using namespace ns_view;
    // 负载均衡的设计
    // 提供编译服务的主机
    class Machine
    {
    public:
        std::string ip;  // 提供编译服务的主机ip
        uint16_t port;   // 端口
        uint64_t load;   // 该主机的负载，用请求的熟练来衡量负载
        std::mutex *mtx; // C++提供的锁，禁止拷贝，所以必须定义为指针
    public:
        Machine() : ip(""), port(0), load(0), mtx(nullptr) {}
        ~Machine() {}
        //主机负载+1
        bool LoadIncrease()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            ++load;
            if(mtx) mtx->unlock();
            return true;
        }
        //主机负载-1
        bool LoadDecrease()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            --load;
            if(mtx) mtx->unlock();
            return true;
        }
        uint64_t Load()
        {
            uint64_t _load = 0;
            if (mtx) mtx->lock();
            _load = load;
            if (mtx) mtx->unlock();

            return _load;
        }
        bool ResetLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            load = 0;
            if(mtx) mtx->unlock();
            return true;
        }
    };
    const std::string machines_path = "./Config/machines_conf.conf";
    // 负载均衡模块
    class LoadBalance
    {
    private:
        // 对于一个负载均衡模块，要知道都有哪些主机可以调配
        // 在vector里，每一个主机的下标就是主机的id
        std::vector<Machine> machines;
        // 有哪些主机在线，用machines的下标标识
        std::vector<int> online;
        // 有哪些主机离线:id
        std::vector<int> offline;
        std::mutex mtx;

    public:
        LoadBalance()
        {
            assert(LoadConf(machines_path));
        }
        ~LoadBalance() {}

    public:
        // 加载配置文件
        bool LoadConf(const std::string &conf_path)
        {
            std::ifstream in(conf_path);
            if (!in.is_open())
            {
                LOG(ERROR) << "加载配置文件失败,请检查文件名\n";
                return false;
            }
            LOG(INFO) << "加载配置文件成功\n";
            std::string line;
            while (std::getline(in, line))
            {
                std::vector<std::string> tokens;
                StringUtil::Split(line, &tokens, ":");
                if (tokens.size() != 2)
                {
                    LOG(WARNING) << " 切分 " << line << " 失败"
                                 << "\n";
                    continue;
                }

                Machine m;
                m.ip = tokens[0];
                m.port = atoi(tokens[1].c_str());
                m.load = 0;
                m.mtx = new std::mutex();

                // machines为0时，则把id为0的主机插入在线
                online.push_back(machines.size());
                machines.push_back(m);
            }
            in.close();
            return true;
        }
        // id: 输出型参数
        // m : 输出型参数
        //这里为什么是二级指针，就要思考，外部是什么类型的值，由于管理机器是由vector管理，在外面就
        //不能再定义一个machine的变量，否则意味着一台新的主机
        bool SmartChoice(int *id, Machine **m)
        {
            // 1. 使用选择好的主机(更新该主机的负载)
            // 2. 我们需要可能离线该主机
            mtx.lock();
            // 负载均衡的算法
            // 1. 随机数+hash
            // 2. 轮询+hash
            int online_num = online.size();
            if (online_num == 0)
            {
                mtx.unlock();
                LOG(FATAL) << " 所有的后端编译主机已经离线, 请运维的同事尽快查看"
                           << "\n";
                return false;
            }
            // 通过遍历的方式，找到所有主机中负载最小的机器
            *id = online[0];
            *m = &machines[online[0]];
            uint64_t min_load = machines[online[0]].Load();//假设id_0的主机负载是最小的
            for (int i = 1; i < online_num; i++)
            {
                uint64_t curr_load = machines[online[i]].Load();
                if (min_load > curr_load)
                {
                    min_load = curr_load;
                    *id = online[i];
                    *m = &machines[online[i]];
                }
            }
            mtx.unlock();
            return true;
        }
        //上线所有主机
        bool OnlineMachine()
        {
            mtx.lock();
            online.insert(online.end(),offline.begin(),offline.end());
            offline.erase(offline.begin(),offline.end());
            mtx.unlock();
            LOG(DEBUG) << "所有主机上线\n"; 
            return true;
        }
        //离线一台主机
        bool OfflineMachine(const int& which)
        {
            mtx.lock();
            for(auto iter = online.begin(); iter != online.end(); iter++)
            {
                if(*iter == which)
                {
                    machines[which].ResetLoad();
                    //要离线的主机已经找到啦
                    online.erase(iter);
                    offline.push_back(which);
                    break; //因为break的存在，所有我们暂时不考虑迭代器失效的问题
                }
            }
            mtx.unlock();
            return true;
        }
        //打印所有的主机信息
        void ShowMachines()
        {
            mtx.lock();
             std::cout << "当前在线主机列表: ";
             for(auto &id : online)
             {
                 std::cout << id << " ";
             }
             std::cout << std::endl;
             std::cout << "当前离线主机列表: ";
             for(auto &id : offline)
             {
                 std::cout << id << " ";
             }
             std::cout << std::endl;
             mtx.unlock();
        }
    };
    /********************************************************************************/
    // Control Core-Code:
    class Control
    {
    private:
        Model _model;
        View _view;
        LoadBalance _loadbalc;
    public:
        //上线所有主机
        bool Recovery()
        {
            _loadbalc.OnlineMachine();
            return true;
        }
        // control用这个接口，输出一个html网页
        bool AllQuestions(std::string *html)
        {
            std::vector<Question> q;
            if (_model.GetAllQuestions(&q))
            {
                //将获取到的vector排升序
                sort(q.begin(),q.end(),[](const Question& q1,const Question& q2){
                    return atoi(q1.number.c_str()) < atoi(q2.number.c_str());
                });
                // 调用view的接口去渲染
                _view.AllToHtml(q, html);
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }
        bool OneQuestion(std::string &number, std::string *html)
        {
            Question q;
            if (_model.GetOneQuestion(number, &q))
            {
                // 调用view的接口去渲染
                _view.OneToHtml(q, html);
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }
        //control提供判题功能
        bool Judge(const std::string& number,const std::string in_json,std::string* out_json)
        {
            // LOG(DEBUG) << in_json << " \nnumber:" << number << "\n";
            
            // 0. 根据题目编号，直接拿到对应的题目细节
            struct Question q;
            _model.GetOneQuestion(number, &q);

            // 1. in_json进行反序列化，得到题目的id，得到用户提交源代码(header.cpp)，input
            Json::Reader reader;
            Json::Value in_value;
            reader.parse(in_json, in_value);
            std::string code = in_value["code"].asString();

            // 2. 重新拼接用户代码+测试用例代码，形成新的代码
            Json::Value all_value;
            all_value["input"] = in_value["input"].asString();
            all_value["code"] = code + "\n" + q.tail;
            all_value["cpu_limit"] = q.cpu_limit;
            all_value["mem_limit"] = q.mem_limit;
            //序列化
            Json::FastWriter writer;
            std::string all_string = writer.write(all_value);

            // 3. 选择负载最低的主机(差错处理)
            // 规则: 一直选择，直到主机可用，否则，就是全部挂掉
            while(true)
            {
                int id = 0;
                Machine *m = nullptr;
                if(!_loadbalc.SmartChoice(&id, &m))
                {
                    break;
                }

                // 4. 然后发起http请求，得到结果
                httplib::Client cli(m->ip, m->port);
                m->LoadIncrease();
                LOG(INFO) << " 选择主机成功, 主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port << " 当前主机的负载是: " << m->Load() << "\n";
                sleep(2);
                if(auto res = cli.Post("/complie_and_run", all_string, "application/json;charset=utf-8"))
                { 
                    // 5. 将结果赋值给out_json
                    if(res->status == 200)
                    {
                        *out_json = res->body;
                        m->LoadDecrease();
                        LOG(INFO) << "请求编译和运行服务成功..." << "\n";
                        break;
                    }
                    m->LoadDecrease();
                }
                else
                {
                    //请求失败
                    LOG(ERROR) << " 当前请求的主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port << " 可能已经离线"<< "\n";
                    _loadbalc.OfflineMachine(id);
                    _loadbalc.ShowMachines(); //仅仅是为了用来调试
                }
            }
            return true;
        }
    };
}